拓扑算例

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拓扑算例

2024-07-03 23:50| 来源: 网络整理| 查看: 265

使用拓扑算例浏览零部件的设计迭代,其满足给定优化目标和几何约束。

在 SOLIDWORKS Simulation Professional 和 SOLIDWORKS Simulation Premium 中可用。

拓扑算例执行零件的非参数拓扑优化。 从最大设计空间(代表零部件的最大允许大小)开始并考虑应用的所有载荷、夹具和制造约束,拓扑优化将通过重新分配材料在允许的最大几何体的边界内寻求新的材料布局。 优化的零部件满足所需的所有机械和制造需求。

例如,您可以优化汽车引擎罩打开的机械装置零件,如下图根据强度和重量显示的蓝色(承蒙 Ring Brothers LLC 提供图像)。

通过拓扑算例,您可以设置设计目标以找到最佳刚度重量比、最小化质量或减少零部件的最大位移。 从最佳强度重量比目标开始,以获取零部件的初始优化形状。

除了优化目标之外,您还可以定义设计约束来确保诸如最大挠度、移除的质量百分比,并且满足制造流程等所需的机械属性。 对于成功运行的拓扑算例,迭代优化流程所获得的设计方案满足输入的所有结构和制造需求。

在算例 PropertyManager 中,选择拓扑算例。

要设置拓扑算例,您需定义:

最大尺寸模型

选择要执行拓扑优化的单一几何体。 几何体的初始几何图形引用为“最大尺寸模型”。

一个目标

该优化目标将驱动优化算法的数学公式。 在拓扑算例树中,右键单击目标和约束。 在目标和约束 PropertyManager 中,选择其中一个优化目标: 最佳强度重量比、最小化质量或最小化最大位移。

当您选择最佳强度重量比时,该算法旨在最小化模型的全局合规性,其为整体柔性(刚度的倒数)的量度。 通过所有元素应变能的总和定义合规性。

约束

约束限制设计空间解决方案。 它们强制实施限制使其为: 要移除的质量百分比、应力的性能目标 (FOS)、位移或在您的模型中观察到的本征频率。 您可在目标和约束 PropertyManager 中定义优化约束。 用户界面将根据您的选择过滤您可以应用的约束类型。

保留区域

模型有些区域被排除在优化流程之外,它们被保留在最终形状中。 默认保留您应用负载和夹具的几何实体。 要选择从优化中排除的区域,请转至拓扑 > 选项 > 保留(冻结)区域设置。要选择要保留的额外面,请右键单击制造控制,然后选择添加保留区域。

制造控制

制造流程强制实施的几何约束可以确保优化零件可制造。 右键单击制造控制并定义所需的控制,如脱模方向、厚度控制或对称控制。 在脱模方向 PropertyManager 中,您还可以应用冲压约束创建穿过零件厚度的孔。 借助对称控制,您将对优化的零部件形状强制实施二分对称、四分对称或八分对称。

根据优化目标、制造控制、网格、负载和边界条件的设置,优化流程生成可接受的设计,它是初始最大设计空间的导数。



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